光譜CT血管壁成像技術(shù)在冠心病檢查中的應(yīng)用價(jià)值

［摘要］ 目的：探討光譜CT血管壁成像技術(shù)對(duì)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病（冠心病）的臨床應(yīng)用價(jià)值。方法：回顧性收集行冠狀動(dòng)脈CT血管成像（CCTA）檢查的冠心病患者40例，通過軟件后處理獲得常規(guī)CCTA圖像和冠狀動(dòng)脈（冠脈）血管壁成像圖像，對(duì)2組圖像質(zhì)量進(jìn)行主客觀評(píng)價(jià)。結(jié)果：血管壁成像在偽影、圖像對(duì)比度、管腔顯示、血管壁顯示、血管壁與周圍脂肪對(duì)比方面的評(píng)分，以及CNR、SNR均高于CCTA圖像，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。結(jié)論：光譜CT血管壁成像技術(shù)能更好地顯示血管壁情況，在冠心病CTA臨床應(yīng)用中有很大潛力。

［關(guān)鍵詞］ 光譜成像；冠狀動(dòng)脈；血管壁成像技術(shù)；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)

Evaluation of spectral CT vascular wall imaging in coronary artery disease

DU Hao ZHU Jianbing TIAN Jinjie XU Shengkai PANG Hongquan

1Department of Imaging，Affiliated Suzhou Hospital of Nanjing University Medical School，Suzhou 215153，China；2Department of Cardiology，Affiliated Suzhou Hospital of Nanjing University Medical School，Suzhou 215153，China.

［Abstract］ Objective：To explore the clinical application value of spectral CT vascular wall imaging （VMI） technology in coronary artery disease. Methods：This retrospective study analyzed 40 patients with coronary artery disease，and all cases underwent coronary CTA using spectral CT. The conventional coronary CTA images and VMI images were obtained by post-processing software，and the two groups of images were evaluated subjectively and objectively. Results：The scores of artifacts，image contrast，lumen display，vascular wall display，vascular wall versus surrounding fat，and CNR，SNR in VMI images were significantly higher compared to those in the conventional coronary CTA images （all Plt;0.05）. Conclusions：Spectral CT VMI technology shows better vascular wall conditions than conventional coronary CTA，and has great potential in the clinical application for coronary artery disease.

［Key words］ Spectral imaging；Coronary artery；Vascular wall imaging technology；Tomography，X-ray computed

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病（冠心病）是最常見的心血管疾病，已成為全球主要的死亡原因之一，在我國(guó)冠心病發(fā)病率及死亡率也逐年升高［1-2］。冠狀動(dòng)脈CT血管成像（CCTA）是目前冠心病的首選篩查方式，但由于血管壁本身的情況及其病理學(xué)特征等原因，冠狀動(dòng)脈（冠脈）血管壁及非鈣化斑塊的顯示仍受較大限制［3］。雙層探測(cè)器光譜CT借助雙能成像原理［4］，利用多參數(shù)間的關(guān)系使常規(guī)增強(qiáng)掃描圖像與虛擬平掃圖像相重合，從而獲得血管壁圖像，能有效提升冠脈管腔與血管壁、周圍脂肪組織間的對(duì)比度及斑塊的顯示效果。目前，該成像技術(shù)在冠脈中的應(yīng)用較少，因此，本研究旨在探討光譜CT血管壁成像對(duì)冠心病的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1" 資料與方法

1.1" 一般資料

回顧性收集2022年5月至2023年2月在我院擬診為冠心病的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①采用Philips IQon光譜CT機(jī)行CCTA；②采集回顧性心電門控［5］（后門控）螺旋采集模式。排除標(biāo)準(zhǔn)：①冠脈支架置入術(shù)后患者；②妊娠患者；③血管圖像未達(dá)到重建條件；④碘濃度達(dá)不到診斷標(biāo)準(zhǔn)；⑤由呼吸運(yùn)動(dòng)引起的血管顯示錯(cuò)層；⑥血管變異導(dǎo)致對(duì)比劑無法充盈等。最終納入40例，其中男20例，女20例；年齡37～81歲，平均（58.2±11.7）歲。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批號(hào)：IRB202112012RI），并豁免患者知情同意。

1.2" 儀器與方法

檢查前患者禁食4 h以上，口服酒石酸美托洛爾片25 mg，控制心率在72次/min左右。檢查開始前舌下含服硝酸甘油片0.5 mg以擴(kuò)張血管。患者取仰臥位，足先進(jìn)，雙上肢平放于頭部?jī)蓚?cè)，并進(jìn)行吸氣屏氣訓(xùn)練。CT掃描采用Philips IQon光譜CT機(jī)，掃描范圍自氣管隆突下1 cm處至心尖，視野要求能完整顯示冠脈左回旋支、左前降支、右后降支、右冠脈。掃描參數(shù)：120 kV，自動(dòng)毫安技術(shù)，準(zhǔn)直128，螺距0.16，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.27 s。采用德國(guó)Ulrich注射器經(jīng)靜脈團(tuán)注18 mL生理鹽水，流率5.5 mL/s，再注射對(duì)比劑碘普羅胺（碘濃度370 mg/mL），劑量60 mL，流率5.0 mL/s，后以相同流率注射30 mL生理鹽水。利用Bolus Tracking技術(shù)在注射對(duì)比劑后6 s開始監(jiān)測(cè)氣管隆突下1 cm處降主動(dòng)脈CT值，達(dá)110 HU時(shí)延遲5 s觸發(fā)掃描。

1.3" 圖像后處理

在Philips IntelliSpace工作站進(jìn)行圖像處理，利用iDose4 Level 4技術(shù)重建出75%時(shí)相圖像，重建層厚0.9 mm，層距0.45 mm，同時(shí)保存光譜原始圖像。

常規(guī)CCTA圖像選擇75%時(shí)相的造影圖像（圖1a），進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量和計(jì)算。冠脈血管壁成像圖像：先將75%時(shí)相的光譜原始圖像數(shù)據(jù)通過Spectral CT Viewer重建出虛擬平掃圖像［6］，再將75%時(shí)相的CTA圖像和虛擬平掃圖像同時(shí)加載進(jìn)入CT Viewer 2D模塊，設(shè)置混合排列方式（Z pos.），組合方式為2，選擇Sum模式，權(quán)重調(diào)整1st：0.50，2st：-0.20，偏差設(shè)為1 000，最后通過調(diào)整窗寬、窗位，獲得血管壁成像圖像（圖1b），進(jìn)行各數(shù)據(jù)的測(cè)量和計(jì)算。

1.4" 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

主觀評(píng)價(jià)：由2位具有10年以上工作經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師對(duì)偽影、圖像對(duì)比度、管腔、血管壁及其與周圍脂肪組織對(duì)比情況進(jìn)行評(píng)分［7］：1分，圖像質(zhì)量很差；2分，圖像質(zhì)量差；3分，圖像質(zhì)量一般；4分，圖像質(zhì)量較好；5分，圖像質(zhì)量很好。

客觀評(píng)價(jià)：在冠脈左回旋支、左前降支、右后降支、右冠脈目標(biāo)血管內(nèi)設(shè)置圓形ROI，大小約1 mm2（圖1c）。使用工作站自帶測(cè)量工具獲得目標(biāo)血管的平均CT值和標(biāo)準(zhǔn)差（SD）計(jì)算SNR，在同支ROI血管壁和周圍脂肪組織分別獲得平均CT值血管壁、平均CT值周圍脂肪和SD血管壁、SD周圍脂肪，計(jì)算CNR［8］。SNR、CNR公式如下：

[SNR=平均CT值腔內(nèi)SD]，

[CNR=平均CT值血管壁-平均CT值周圍脂肪12（SD2血管壁+SD2周圍脂肪）]。

1.5" 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 25.0軟件處理數(shù)據(jù)。對(duì)目標(biāo)血管測(cè)量所得數(shù)據(jù)行正態(tài)性檢驗(yàn)（Shapiro-Wilk檢驗(yàn)），符合正態(tài)分布或近似正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以x±s表示，嚴(yán)重偏態(tài)分布的數(shù)據(jù)以M（P25，P75）表示。2組圖像SNR、CNR比較行配對(duì)t檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2" 結(jié)果

2.1" CCTA與血管壁成像圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)比較

血管壁成像在偽影、圖像對(duì)比度、管腔顯示、血管壁顯示、血管壁與周圍脂肪對(duì)比方面的評(píng)分均高于CCTA，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）（表1）。

2.2" CCTA與血管壁成像圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)比較

血管壁成像在左回旋支、左前降支、右后降支、右冠脈的SNR和CNR均明顯高于CCTA，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.001）（表2）。

3" 討論

目前，臨床上常用的能譜CT成像按照采集方式可分為單源序列連續(xù)采集技術(shù)、單源快速kV切換技術(shù)、單源同步雙光束技術(shù)、雙源雙能量技術(shù)和單源雙層探測(cè)器技術(shù)［9］。本研究使用的Philips IQon光譜CT屬單源雙層探測(cè)器技術(shù)，淺層探測(cè)器接收低能譜數(shù)據(jù)，深層探測(cè)器接收高能譜數(shù)據(jù)，在時(shí)間和空間上完全匹配，可得到“同源、同時(shí)、同向”的數(shù)據(jù)，無需圖像校正配準(zhǔn)，準(zhǔn)確性更高。

常規(guī)CTA已廣泛用于頭頸部動(dòng)脈、冠脈、肺動(dòng)脈、主動(dòng)脈、下肢動(dòng)脈等動(dòng)脈疾病的診斷［10-14］。有專家共識(shí)表明，單純利用常規(guī)CTA檢查無法精準(zhǔn)判斷血管壁情況，也無法通過管腔成像獲得動(dòng)脈粥樣硬化性病變的斑塊大小、形態(tài)、信號(hào)強(qiáng)度和強(qiáng)化特征。常規(guī)CTA受部分容積影響，無法清晰顯示血管與周圍組織的邊界，而血管壁對(duì)疾病診斷和嚴(yán)重程度的判斷至關(guān)重要［3］。Rotzinger等［8］研究證實(shí)，CT血管壁成像技術(shù)能有效提升胸主動(dòng)脈管腔與血管壁、周圍組織的對(duì)比度。

本研究中的血管壁成像圖像可滿足臨床所需診斷標(biāo)準(zhǔn)［15-16］，其偽影、圖像對(duì)比度、管腔顯示、血管壁顯示及血管壁與周圍脂肪對(duì)比方面的主觀評(píng)分均高于常規(guī)CCTA，在血管壁及軟斑塊的顯示方面較CTA圖像具有較大優(yōu)勢(shì)。研究表明，血管壁成像可清晰顯示管腔狹窄及血管壁結(jié)構(gòu)，且診斷性能與雙能CT相當(dāng)［17-18］。

本研究中血管壁成像圖像的SNR、CNR均優(yōu)于CCTA圖像，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這與王國(guó)選等［19］的研究結(jié)果一致，即SNR、CNR越高，圖像質(zhì)量越佳。

本研究存在的局限性：樣本量較小，研究結(jié)果可能存在偏差。雖血管壁成像技術(shù)在血管壁的顯示方面優(yōu)于常規(guī)CTA，但其重建參數(shù)對(duì)圖像的顯示也有一定影響，目前尚無明確標(biāo)準(zhǔn)，因此，其對(duì)血管壁狹窄率、軟硬斑塊顯示的準(zhǔn)確率等需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。后續(xù)將擴(kuò)大樣本量，并以冠脈DSA、CT血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)、血管內(nèi)超聲和光學(xué)相干斷層成像等檢查［20-23］結(jié)果為參考，利用血管壁成像技術(shù)對(duì)血管內(nèi)狹窄和軟硬斑塊的分析進(jìn)行更深層次研究。沈旨艷等［24-26］認(rèn)為，冠脈周圍脂肪衰減指數(shù)與冠心病有一定的相關(guān)性，值得在血管壁成像中進(jìn)一步探究。

綜上所述，光譜CT血管壁成像技術(shù)較常規(guī)CCTA能更好地顯示血管壁情況，在冠心病患者CCTA檢查的臨床應(yīng)用中有很大潛力。

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（收稿日期" 2024-04-20）